基于深度學(xué)習(xí)的初中生物智慧課堂的構(gòu)建研究

張劍舞 (福建省漳州第一中學(xué) 363000)

隨著時代和社會的發(fā)展,淺層學(xué)習(xí)已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求,注重學(xué)生高階思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練,進(jìn)行深度學(xué)習(xí)并將所學(xué)知識運(yùn)用于實際生活中,才能提高學(xué)習(xí)的實效性。深度學(xué)習(xí)這一概念最早在人工智能領(lǐng)域興起,科技人員在研究機(jī)器學(xué)習(xí)的機(jī)制時提出了多層次網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的算法。這一新的研究熱點(diǎn)由科技界蔓延至教育學(xué)領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科。深度學(xué)習(xí)是指對知識進(jìn)行高效的理解與分析,提煉有效信息后應(yīng)用于實踐中,從而達(dá)到解決問題的目的。深度學(xué)習(xí)是與淺層學(xué)習(xí)相對的概念,即對所學(xué)知識以及知識所蘊(yùn)含的思維邏輯、認(rèn)知方式、內(nèi)在思想等進(jìn)行深入的理解。通過深度學(xué)習(xí)可以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生自主性與個性化學(xué)習(xí),提高課堂教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的目的。

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》明確了初中生物學(xué)課程的具體目標(biāo)、內(nèi)容組織與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)了核心素養(yǎng)為宗旨、學(xué)習(xí)主題為框架、教學(xué)過程重實踐、學(xué)業(yè)評價促發(fā)展等教學(xué)理念。信息化時代背景下的智慧課堂構(gòu)建是新課改背景的必然趨勢,其以啟發(fā)學(xué)生的智慧為基本任務(wù),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力為根本目的。智慧課堂通過先進(jìn)的信息服務(wù)平臺,利用微課、PPT、動畫等豐富的多媒體資源,進(jìn)一步優(yōu)化生物課堂,生動地向?qū)W生解釋生物現(xiàn)象,還可以通過智慧教育平臺與學(xué)生進(jìn)行溝通互動,讓整個課堂變得更加靈活。

一、構(gòu)建初中生物智慧課堂的方式

1.利用社交小程序,為智慧課堂助力

根據(jù)深度學(xué)習(xí)要求,初中生物教學(xué)過程中教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)理念,充分利用社交軟件等工具,提高師生課堂學(xué)習(xí)互動性,助力初中生物智慧課堂的形成。

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐漸滲透于生活的各個角落,手機(jī)等移動終端產(chǎn)品作為一種普遍性的工具被人們廣泛使用。很多初中生擁有智能手機(jī),而手機(jī)的作用不應(yīng)僅局限于打電話、看視頻、玩游戲,而是應(yīng)該發(fā)揮其交互性作用滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教師可以創(chuàng)建班級微信公眾號,通過微信公眾號向?qū)W生推送相關(guān)文章。例如,可以每周推送一個與生物相關(guān)的知識,學(xué)生可以利用周末時間閱讀,還可以在公眾號發(fā)起問題競猜活動,讓學(xué)生在公眾號下方留言,一起分享有趣的生活知識,寓教于樂。大多數(shù)學(xué)生有了上網(wǎng)課的經(jīng)歷,也有了相對固定的網(wǎng)課軟件,教師可以利用這些軟件平臺向?qū)W生發(fā)布生物習(xí)題,習(xí)題不注重數(shù)量多少而是注重趣味性、探索性,讓學(xué)生每天打卡學(xué)習(xí),養(yǎng)成良好的習(xí)慣。通過社交軟件的相互交流便于教師掌握學(xué)生的易錯點(diǎn),在課堂中進(jìn)行集中講授,極大地提升了課堂教學(xué)效率。

2.做好硬軟件設(shè)施建設(shè),創(chuàng)建智慧課堂環(huán)境

構(gòu)建生物智慧課堂離不開良好的智慧教學(xué)環(huán)境,而良好的智慧教學(xué)環(huán)境,不僅包括教師的教學(xué)經(jīng)驗,還包括硬件與軟件設(shè)施。信息時代多數(shù)學(xué)校的教室都已配備了多媒體輔助工具,教師應(yīng)該利用基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)工具,借助各類常見軟件,提高生物課堂的趣味性,將學(xué)生注意力吸引到課堂中。

常見的軟件對優(yōu)化生物智慧課堂環(huán)境具有較大幫助。例如,思維導(dǎo)圖是一種常見的學(xué)習(xí)工具,利用Mind Master軟件能夠快速繪制思維導(dǎo)圖,還能夠有效標(biāo)注相關(guān)內(nèi)容,起到備忘錄的效果;而ChemDraw 在繪制特殊符號、實驗?zāi)Ｊ綀D方面具有明顯優(yōu)勢,在生物備課中能夠為教師繪制實驗圖提供方便;億圖圖示作為經(jīng)典矢量繪圖工具,可以有Word、PDF、JPG 等多種輸出格式,解決了輸出格式不兼容的問題。另外,為了保證課件美觀,教師可以通過視頻剪輯類軟件,將一些音頻制作成背景音樂通過視頻導(dǎo)入的方式吸引學(xué)生快速進(jìn)入課堂教學(xué)主題中。例如,在“單細(xì)胞生物”“觀察葉片結(jié)構(gòu)”等內(nèi)容教學(xué)中,僅靠教材中的插圖顯然不夠,可以利用上述基礎(chǔ)軟件給學(xué)生更直觀的視覺刺激,增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)體驗感。智慧課堂構(gòu)建中,教師可以選擇多元化的切入點(diǎn),教師必須不斷學(xué)習(xí),提高自我信息素養(yǎng),主動探索各類軟件的功能,積極營造良好的智慧課堂環(huán)境。

二、初中生物智慧課堂的實施流程

智慧課堂與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不同,構(gòu)建生物智慧課堂需要將課堂主動權(quán)交還給學(xué)生,為學(xué)生預(yù)留足夠的時間,讓學(xué)生去調(diào)查和探究,自己發(fā)現(xiàn)并解釋生活中常見的生物現(xiàn)象,讓課堂變得更加高效。

1.課前階段

教師必須全面掌握學(xué)情才能為學(xué)生制定更具針對性的教學(xué)任務(wù)。而智慧課堂模式對學(xué)情的掌握有了簡便的方式,教師通過信息技術(shù)平臺,將事先準(zhǔn)備好的預(yù)習(xí)方案提供給學(xué)生,學(xué)生便可在線完成預(yù)習(xí)測試。教師可以根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)測試的結(jié)果,了解學(xué)生的知識掌握情況及預(yù)習(xí)情況并做出科學(xué)的評價。在課前預(yù)習(xí)階段中,教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間能夠通過移動終端進(jìn)行交流,在相互討論中更好地了解學(xué)情,方便教師完成教學(xué)目標(biāo)的預(yù)設(shè)。

具體而言,教師必須根據(jù)三維課程目標(biāo),將課程目標(biāo)與每節(jié)課內(nèi)容、特點(diǎn)等結(jié)合起來,設(shè)計出符合學(xué)情的教學(xué)目標(biāo)。同時,利用課前預(yù)習(xí)測試得到的相關(guān)數(shù)據(jù),對教學(xué)步驟進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,同時合理分配每一個教學(xué)板塊的時間。

2.課中階段

生物智慧課堂倡導(dǎo)教與學(xué)的動態(tài)化融合,將學(xué)生作為課堂的主體,教師作為課堂的引導(dǎo)者、組織者,同時利用智慧課堂促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

(1)智慧預(yù)設(shè),促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。生物是一門與生活密切相關(guān)的學(xué)科,教材中的很多知識、現(xiàn)象都是學(xué)生平時生活中能接觸的內(nèi)容。很多時候?qū)W生對一些生活現(xiàn)象能夠簡單認(rèn)知,卻不了解其生物本質(zhì),更無法用生物語言表達(dá)出來,這時教師可以通過有效預(yù)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí),在正式講解知識前,讓學(xué)生對生物概念有大致了解,便于學(xué)生構(gòu)建自我知識體系還能夠激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)熱情。

例如,在人教版七年級上冊“綠色植物的呼吸作用”的學(xué)習(xí)中,可以結(jié)合實際生活為學(xué)生預(yù)設(shè)討論:“在新裝修好的房子里,人們常常會購買一些綠蘿、吊蘭、龜背竹等綠色植物,這樣做是否真的環(huán)保?”學(xué)生針對這些問題進(jìn)行討論,也可以觀看教師事先準(zhǔn)備好的微課視頻以便了解植物的呼吸作用。通過這種方式,學(xué)生不僅能進(jìn)行自主學(xué)習(xí),還能了解植物的光合作用和呼吸作用。

(2)互動交流,培養(yǎng)學(xué)生探究能力。根據(jù)深度學(xué)習(xí)要求教師應(yīng)該注重學(xué)生生物探究能力的培養(yǎng)。在智慧課堂模式下,教師可以利用電子白板開展教學(xué),在白板上展示學(xué)生需要討論的問題。學(xué)生在討論期間對于有疑惑、不明白的問題,可以上傳至移動學(xué)習(xí)終端平臺中,顯示于教室白板上,這些問題可以交給其他同學(xué)討論,教師也可以對學(xué)生進(jìn)行個別指導(dǎo)。

例如,人教版七年級下冊“消化與吸收”的教學(xué)中,為了更好地讓學(xué)生了解消化與吸收的過程,可以利用多媒體工具向?qū)W生展示口腔中饅頭的消化實驗。在動畫演示畫面中,學(xué)生可以直觀看到唾液、牙齒咀嚼、舌頭攪拌的作用。繼而提出探究問題:饅頭在口腔中的消化是否會受到溫度的影響? 學(xué)生可以通過小組合作的形式相互討論與探究,并將實驗設(shè)計方案遞交給教師,每一組學(xué)生可以將自己的設(shè)計理念、依據(jù)講解出來,由教師進(jìn)行點(diǎn)評,由全體師生對方案進(jìn)行評選。在此過程中學(xué)生對唾液淀粉酶與溫度之間的關(guān)系將有更深的了解。

這種方式激發(fā)了學(xué)生主動參與課堂活動的熱情,鼓勵學(xué)生自主思考的同時也能享受生物知識帶來的樂趣。另外,根據(jù)智慧課堂的環(huán)境條件,教師利用終端將學(xué)生的實驗結(jié)果實時上傳至白板,降低課堂上“濫竽充數(shù)”的現(xiàn)象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(3)智慧測評,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。歸納總結(jié)是深度學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力是深度學(xué)習(xí)的客觀要求。智慧課堂教學(xué)中,教師應(yīng)利用智慧課堂的條件,對學(xué)生開展隨堂測評工作,做到即時評價與反饋。根據(jù)信息平臺得到的測評反饋結(jié)果,教師可以對相關(guān)重難點(diǎn)知識進(jìn)行精講,對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步鞏固,還能為學(xué)生拓展新的知識,引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課知識重難點(diǎn)進(jìn)行歸納,提升學(xué)生的歸納總結(jié)能力,幫助學(xué)生構(gòu)建生物知識體系。

例如,學(xué)習(xí)人教版八年級下冊“植物的生殖”時,在智慧測評階段教師通過終端平臺,將提前準(zhǔn)備好的隨堂測評問題發(fā)布給學(xué)生,以選擇題為主。學(xué)生通過幾分鐘時間作答,平臺第一時間自動批改和匯總學(xué)生的成績。根據(jù)學(xué)生回答問題的情況,教師對錯誤率較高的題目和知識點(diǎn)進(jìn)行集中講解。然后引導(dǎo)學(xué)生對植物生殖方式、綠色開花植物的六大器官等知識點(diǎn)進(jìn)行歸納,幫助學(xué)生對植物生殖知識有深入的了解。

3.課后階段

與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同,智慧課堂模式應(yīng)考慮學(xué)生個體的差異性,針對不同學(xué)生的進(jìn)度為其制定針對性的方案,同時利用信息技術(shù)平臺,在課后為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)。教師根據(jù)每個學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況,結(jié)合隨堂測評的結(jié)果,為學(xué)生推送課后復(fù)習(xí)資料。學(xué)生在課后完成作業(yè)后,可以通過平臺及時將作業(yè)提交給教師,而教師也能夠根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況及時與學(xué)生溝通。學(xué)生通過平臺可以將學(xué)習(xí)感受、疑問等發(fā)布出去,與同學(xué)、教師一起交流,對學(xué)生智慧生成與發(fā)展有很大幫助。借助智慧測評環(huán)節(jié),可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況有大致了解,便于為學(xué)生構(gòu)建智慧型學(xué)習(xí)環(huán)境,教師可以有針對性地為學(xué)生提供輔導(dǎo)與幫助,滿足學(xué)生對生物學(xué)知識學(xué)習(xí)的個性化需求。

三、總結(jié)

通過上述分析可知,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足學(xué)生個性化、深度學(xué)習(xí)的要求。為了全面推動學(xué)生的深度學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),教師要能夠不斷創(chuàng)新教學(xué)手段,充分利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),創(chuàng)建智慧課堂環(huán)境,讓學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗。教師應(yīng)該加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),熟練運(yùn)用各種信息化教學(xué)工具,發(fā)揮智慧課堂的作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓其能夠主動參與生物學(xué)習(xí)。當(dāng)然,目前初中生物智慧課堂模式仍然處于初級發(fā)展階段,還需要更多技術(shù)支持,還需要教師不斷研究,科學(xué)設(shè)計教學(xué)方案,提升學(xué)生課堂配合度,打造更加高效的智慧課堂。